Silicio dioksidas - naudojimas, savybės

Silicis yra mikroelementas, kurio žmogaus organizme yra 1-2 g (0,01 %). Didžiausia silicio koncentracija daugiausia yra greitai augančiuose audiniuose, pavyzdžiui, plaukuose, odoje, naguose ir kauluose. Didelė silicio koncentracija taip pat randama ekstraląsteliniame matricoje, kur jis ypač susijęs su glikozaminoglikanais (GAG). Atidžiau apžvelkime, kokiuose maisto produktuose randama silicio ir kokį vaidmenį jis atlieka žmogaus organizme.

• Silicio dioksido vaidmuo ir panaudojimas
• Silicio dioksido savybės
• Silicio poreikis
• Silicio biologinis prieinamumas
• Maistiniai silicio šaltiniai
• Silicio trūkumo poveikis

Silicio dioksido vaidmuo ir panaudojimas

Silicio vaidmuo žmogaus organizme dar nėra iki galo suprastas. Dabar jau žinoma, kad silicio dioksidas yra svarbi jungiamojo audinio sudedamoji dalis ir atlieka svarbų vaidmenį kaulų vystymuisi ir mineralizacijai. Ekspertinėje literatūroje nurodoma, kad silicis teigiamai veikia organizmo sveikatą sergant tam tikromis ligomis, pavyzdžiui, osteoporoze, cukriniu diabetu ir ateroskleroze. Tikėtina, kad silicis lėtina ląstelių senėjimo procesą ir teigiamai veikia odos, plaukų ir nagų būklę. Be to, silicis gali sustiprinti natūralų organizmo imunitetą ir pagreitinti pažeistų audinių gijimo procesą bei kaulinio audinio regeneraciją po traumų ir lūžių.

Silicis dažniausiai naudojamas kaip silicio dioksidas (E551), kurio dedama į maisto produktus, kad jis atliktų sulipimą mažinančią, užpildančią ir stabilizuojančią funkciją. Silicio dioksidas daugiausia naudojamas kaip maisto produktų, pavyzdžiui, tirpios kavos, prieskonių mišinių, tirpių sriubų, cukraus miltelių ir valgomosios druskos, priedas.

Silicio dioksido savybės

Silicio dioksidas yra svarbi jungiamojo audinio sudedamoji dalis. Jis atlieka svarbų vaidmenį vystantis skeleto sistemai, nes dalyvauja kolageno sintezėje, kaulų matricos mineralizacijoje ir kaulus formuojančių ląstelių diferenciacijoje. Silicis dalyvauja formuojantis jungiamojo audinio elementams, esantiems kraujagyslėse, trachėjoje, kremzlėse, sąnariuose, sausgyslėse ir odoje. Audiniai ir organai, kuriuose gausu silicio, yra inkstai, kepenys, blužnis, kaulai, oda ir plaučiai, taip pat plaukai ir nagai. Tikėtina, kad silicis mažina cholesterolio kiekį kraujyje ir gali pasižymėti antiaterosklerozinėmis ir antidiabetinėmis savybėmis. Jam taip pat priskiriamos priešvėžinės, imunostimuliuojančios ir regeneracinės savybės, t. y. greitinančios pažeistų audinių gijimo procesą.

Pakankamas silicio vartojimas su maistu gali būti naudingas bendrai pažintinei veiklai ir potencialiai sumažinti Alzheimerio ligos riziką. Tikėtina, kad silicis suriša sunkiųjų metalų jonus, taip sumažindamas jų žalingą poveikį žmogaus organizmo organams ir audiniams. Silicis slopina aliuminio, gerai žinomos neurotoksinės medžiagos, absorbciją iš virškinamojo trakto. Silicis taip pat daro įtaką kitų makro- ir mikroelementų, tokių kaip kalcis, fosforas, magnis, natris, kalis, cinkas, chloras, fluoras, siera, molibdenas ir kobaltas, apykaitai žmogaus organizme.

Silicio poreikis

Atrodo, kad silicio poreikis vyrams yra didesnis nei moterims. Apskaičiuota, kad sveikam suaugusiam žmogui per parą reikėtų suvartoti 20-30 mg silicio. Europos ir Šiaurės Amerikos gyventojai vidutiniškai per parą suvartoja nuo 20 iki 50 mg silicio. Tuo tarpu Azijos šalyse, pavyzdžiui, Kinijoje ir Indijoje, kur silicio turtingi grūdų produktai, daržovės ir vaisiai sudaro didžiąją mitybos raciono dalį, silicio suvartojama gerokai daugiau - nuo 140 iki 200 mg per parą. Lenkijos gyventojų vidutinis silicio suvartojimas skiriasi priklausomai nuo lyties ir yra apie 24 mg per dieną moterims ir beveik 28 mg per dieną vyrams. Pagrindiniai silicio šaltiniai tipiškų Lenkijos gyventojų mityboje yra grūdai, vaisiai, gėrimai ir daržovės. Nustatyta, kad dieta, kurioje per dieną yra daugiau kaip 40 mg silicio, teigiamai veikia šlaunikaulio kaulų mineralinį tankį, palyginti su dieta, kurioje vidutiniškai yra apie 14 mg silicio.

Silicio biologinis prieinamumas

Geriausias gerai įsisavinamo silicio šaltinis yra ortosilicio rūgštis Si(OH)4, kuri 50 % absorbuojama iš virškinamojo trakto ir daugiausia patenka į kraują nesurišta. Virškinimo trakte, veikiant druskos rūgščiai, silicis hidrolizuojamas iki ortozilino rūgšties. Todėl buvo nustatyta, kad vyresnio amžiaus žmonėms, sergantiems skrandžio acidemija, ir ypač tiems, kurie ilgą laiką vartoja protonų siurblio inhibitorių (PPI) vaistus, kurie blokuoja druskos rūgšties gamybą skrandžio gleivinės ląstelėse, silicio biologinis prieinamumas yra mažesnis. Silicio dioksido taip pat galima rasti chemiškai apdoroto organinio silicio pavidalu, pavyzdžiui, silicio dioksido (E551), naudojamo kaip sukepinimo medžiaga, kuri praktiškai neįsisavinama iš virškinamojo trakto.

Maistiniai silicio šaltiniai

Silicis į žmogaus organizmą patenka su maistu. Gerai įsisavinamas silicis ortosilicio rūgšties pavidalu randamas tik tokiuose skysčiuose kaip alus (9-39 mg silicio/l) ir mineralinis vanduo (2-5 mg silicio/l). Verta pažymėti, kad alus yra gausiausias lengvai pasisavinamo silicio ortozilino rūgšties pavidalu šaltinis. O maisto produktuose didžiausia silicio koncentracija yra grūdų grūduose, pavyzdžiui, avižose, miežiuose, kviečiuose ir ryžiuose. Be to, silicio yra grūdų produktuose (pvz., duonoje, makaronuose ir grūduose), daržovėse (pvz., bulvėse, morkose, burokėliuose, ridikėliuose, svogūnuose, šparaginėse pupelėse, špinatuose), vaisiuose (ypač bananuose, ananasuose ir manguose), ankštinėse daržovėse (pvz., pupelėse, lęšiuose, sojos pupelėse), sultenėse, riešutuose ir jūros gėrybėse (pvz., midijose). Daug silicio dioksido turi ir kai kurios žolės bei augalai, pavyzdžiui, kalendra, lauko arkliarūgštė, šventagaršvė ir dėmėtoji liucerna. Tačiau žmogaus organizmas sunkiau pasisavina šią silicio formą. Silicio biologinis prieinamumas atskiruose augaliniuose produktuose labai skiriasi priklausomai nuo maistinių skaidulų kiekio, pvz., iš daug silicio turinčių bananų pasisavinama ne daugiau kaip 2 % silicio.

Silicio trūkumo poveikis

Su amžiumi ir tam tikrų audinių degeneracija žmogaus organizmo audiniuose ir organuose mažėja silicio koncentracija. Mažas silicio kiekis taip pat pastebimas sergant tam tikromis ligomis, pavyzdžiui, kraujagyslių ateroskleroze. Silicio gali trūkti prastai maitinamiems žmonėms, tiems, kurie laikosi ilgalaikių ribojančių dietų (pvz., pacientams, alergiškiems maistui ir (arba) jo netoleruojantiems), ir tiems, kurie vartoja daugiausia labai perdirbtą maistą ir tuo pačiu metu vengia šviežių daržovių, vaisių ir stambių grūdų produktų. Be to, vyresnio amžiaus žmonėms, kurie nuolat vartoja PPI grupės antirefliuksinius vaistus, gresia silicio trūkumas. Teigiama, kad mažas silicio kiekis žmogaus organizme gali padidinti kraujagyslių aterosklerozės ir ūmių bei lėtinių išeminės širdies ligos formų išsivystymo riziką. Tyrimais su gyvūnais įrodyta, kad silicio trūkumas neigiamai veikia kaulų formavimąsi ir gali sukelti kaulų deformacijas bei nenormalią kaulų mineralizaciją. Mažas silicio kiekis organizme gali sustiprinti odos senėjimo procesus ir neigiamai paveikti plaukų būklę (pvz., padidėjęs plaukų slinkimas, plaukų silpnėjimas ir lūžinėjimas, plaukų galiukų skilinėjimas) ir nagų būklę (pvz., nagų lūžinėjimas, nago plokštelės susilpnėjimas). Dėl silicio trūkumo taip pat gali susilpnėti imunitetas.

Šaltiniai:

• Martin KR.: The chemistry of silica and its potential health benefits. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):94-7.
• Chumlea WC.: Silica, a mineral of unknown but emerging health importance. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):93.
• Martin KR.: Silicis: metaloido nauda sveikatai. Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73.
• Price CT, Koval KJ, Langford JR.: Silicon: a review of its potential role in the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
• Tłustochowicz W.: Silicon as the missing element in the treatment of osteoporosis (Silicis kaip trūkstamas elementas gydant osteoporozę). Forum Rheumatol. 2020, 6(4): 160-166.
• Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, et al: Silicon: A neglected micronutrient essential for bone health. Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13): 1500-1511.